Les formes oligomériques du peptideβ-amyloïde (oAβ) sont toxiques pour les synapses et engendrent la perte de mémoire lors de la phase précoce de la maladie d’Alzheimer (MA). La MA est aussi associée à une dérégulation de l’axe du stress engendrant une augmentation des glucocorticoïdes (GCs) qui activent les récepteurs associés (GRs). Nous avons montré que, dans un modèle murin de la MA, les Tg2576 (Tg+), l’inhibition des GRs prévient les déficits de mémoire et de plasticité synaptique (Lanté et al. 2015). Nous avons continué à étudier le rôle des GRs dans la physiopathologie de la MA. La dérégulation de l’axe du stress dans les souris Tg+ est caractérisée par des niveaux élevés de GCs et la perte de la boucle de rétroaction négative. Aussi, nous avons croisé les souris Tg+ avec des souris GR floxées pour générer des double mutants GRlox/lox Tg+. Ces souris exhibaient plusieurs phénotypes non-anticipés et nous avons décidé de mettre fin à cette lignée de souris. Nous avons aussi analysé la relation fonctionnelle spécifique entre les GRs et oAβ à la synapse en utilisant un traitement aigu d’oAβ. Dans des cultures de neurones, ce traitement a favorisé une augmentation des niveaux de GRs à la synapse. Aussi, nous avons montré que bloquer l’activité des GRs par pharmacologie ou par ablation génétique neutralise l’effet inhibiteur d’oAβ sur la potentialisation synaptique étudiée sur tranches d’hippoccampe. En conclusion, nos résultats sur souris Tg+ suggèrent la présence d’une dérégulation en début de MA. Aussi, nous mettons en évidence une relation fonctionnelle entre oAß et GRs à la synapse, les GRs jouant en rôle clé dans la synapto-toxicité induite par oAß. / Strong evidence shows that oligomeric forms of the amyloid-ß peptide (oAß) cause synapse dysfunction promoting loss of hippocampus-dependent memories in the early phase of Alzheimer’s disease (AD). AD is also associated with Hypothalamus-Pituitary-Adrenal (HPA) axis dysfunction which results in an increase of glucocorticoids (CORT) activating glucocorticoid receptors (GRs). We showed that subchronic GR antagonist in 4 month Tg2576 (Tg+) mice could rescue the synaptic deficit and memory impairment (Lanté et al., 2015).In this context, we studied the contribution of GRs to AD physiopathology. Dysregulated HPA axis was characterized by increased CORT levels at 4 and 6 months of age and by loss of CORT feedback inhibition in the Tg+ mice. We further crossed the Tg+ with GRlox/lox to produce GRlox/loxTg+ mice. These mice innately exhibited high CORT levels from weaning period and due to other several unforeseen reasons, we discontinued using this new mouse model. Instead, to identify the functional relationship between the GRs and oAß at synapses, we shifted to acute oAß treatment in neurons in vitro and ex-vivo hippocampus slices. In neuron cultures, GR levels increased in the post synaptic density upon acute oAß treatment. Further, treatment of oAß on ex-vivo hippocampus slices after either pharmacological blocking of GR or genetic ablation, prevented the oAβ-dependent LTP impairment. To conclude, our results with the Tg+ mice suggest that a neuroendocrine dysregulation occurs during the onset of AD pathology. Additionally, we have evidence for a functional relationship between oAß and GRs with GRs at the synapse playing an important role in acute Aß-induced synapto-toxicity.

Le cortisol est reconnu pour être une hormone clé dans le maintien de la balance hydrominérale en eau douce et dans l'adaptation à l'eau de mer, chez de nombreux téléostéens juvéniles. Cependant, son rôle au cours du développement embryonnaire est encore mal connu, notamment son implication dans le développement des cellules spécialisées dans le transport ionique, les ionocytes. L'objectif de ma thèse a été de déterminer l'implication du cortisol lors de la mise en place du lignage des ionocytes de la peau chez l'embryon de médaka (Orysias latipes) puis d'étudier les conséquences d'une élévation du cortisol embryonnaire sur les capacités osmorégulatrices des larves lors d’un transfert dans une eau pauvre en ions ou en eau de mer. Dans un premier temps, une attention particulière a été portée à la dynamique d'apparition des ionocytes de la peau du sac vitellin des embryons. Ces derniers apparaissent en deux vagues successives avec une cinétique propre. Nous avons alors proposé un modèle de développement des ionocytes pour chacune de ces vagues. Grâce à cette première étude, nous avons ensuite montré que du cortisol exogène ne modifie pas le taux de prolifération et/ou de différenciation des ionocytes épidermiques mais accélère leur différenciation. De plus, nous avons identifié un des récepteurs aux glucocorticoïdes (GR2) comme régulateur de l’ontogenèse des ionocytes, très probablement grâce à ces transcrits maternels. Enfin, nous avons montré que les larves de médaka sont capables de réguler très rapidement leurs contenus en ions Na+ et Cl- après de chocs hypo- et hyper-osmotiques. En revanche, la capacité des larves à réguler les contenus en Ca2+ est plus limitée lors d’un choc hypo-osmotique. Un doute important sur l’efficacité du traitement cortisol lors de cette dernière partie ne nous permet pas de mettre en lien le rôle du cortisol dans l’ontogenèse des ionocytes avec la fonction d’osmorégulation de ces derniers à l’éclosion. Ces travaux ont donc permis d’établir les bases de l’ontogenèse des ionocytes embryonnaires ainsi que de l’osmorégulation des larves chez le médaka pour la caractérisation du rôle du cortisol et de ses récepteurs. De façon similaire, ce modèle pourra être utilisé comme support pour l’identification et la caractérisation de nouveaux régulateurs. / Cortisol is a key hormone regulating in teleost fish water and ionic homeostasis in freshwater and seawater and in acclimation during salinity changes. However, its role during embryonic stages is still poorly known, especially its involvement in the development of ionic transport specialized cell, namely the ionocytes. The aim of my thesis was to determine cortisol involvement in epidermal ionocyte lineage establishment in medaka (Orysias latipes) embryos and to study consequences of cortisol elevation in medaka embryos on larval osmoregulatory abilities during transfer from freshwater to ion-poor environment or to seawater transfer. In a first part, we studied the dynamic of ionocyte appearance in yolk-sac epithelium of embryos. Ionocytes appear in two distinct waves with their own kinetic. This allowed us to propose a model of ionocyte development for each wave. In the continuity of this first part, we have showed that exogenous cortisol doesn’t modify the proliferation and/or differentiation rate of epidermal ionocytes but rather accelerate their differentiation. In addition, we have identified GR2, one of glucocorticoid receptors, as the main regulator of ionocyte ontogenesis, most likely through its maternal transcripts. Finally, we have showed that medaka larvae are able to quickly regulate their Na+ and Cl- ion contents after hypo- or hyper-osmotic challenges. In contrast, larvae ability to regulate Ca2+ ion contents is more limited during hypo-osmotic challenge. A doubt on the effectiveness of the cortisol treatment, in this last part, prevent us to understand the relationship between cortisol role in ionocyte ontogenesis and its osmoregulatory functions after hatching. These studies have established in medaka the basis of embryonic ionocyte ontogenesis and larval osmoregulation in order to clarify the role of cortisol and its receptors. Similarly, this fish model could be used as a support for identification and characterization of new regulators of the osmoregulation function.

Le stress peut induire des altérations durables de la mémoire, particulièrement via une accentuation de la mémoire émotionnelle (Roozendaal B,McEwen BS and Chattarji S, 2009). Les personnes ayant vécu une adversité extrême au cours leur enfance (stress précoce) présentent une incidence plus élevée de troubles psychiatriques à l’âge adulte, incluant les troubles de stress post-traumatique (Malter Cohen M et al., 2013). De nombreuses dysfonctions comportementales associées au stress précoce se reflètent fidèlement chez les modèles murins, notamment l’exacerbation des souvenirs de peur (Guadagno A et al., 2021). Dans la réponse au stress, les glucocorticoïdes jouent un rôle central. Alors, les astrocytes ont une expression de récepteurs aux glucocorticoïdes beaucoup plus importante par rapport aux neurones (Zhang Y et al., 2014). Malgré cela, le rôle des astrocytes dans les réponses de stress demeure à définir. Ce projet a pour but de déterminer si les déficits comportementaux induits par le stress précoce peuvent expliquer la variabilité des thérapies d’expositions ainsi que d’élucider le rôle de la signalisation glucocorticoïde astrocytaire dans ces processus. La thérapie d’exposition, type le plus employé dans la gestion des troubles de stress, démontre en effet un taux d’abandon élevé, souvent justifié par la régression ou l’immuabilité des symptômes (Lewis C et al., 2020; Wells SY et al., 2023). Pour ce faire, des souris naïves ou avec stress précoce furent soumises à un protocole court d’extinction de peur. Au contraire des naïves, les souris avec stress précoce ne furent pas en mesure d’atteindre le seuil d’extinction efficace défini. Afin de modéliser une complétion optimale de thérapie, les souris furent soumises à un protocole long d’extinction. Les souris avec stress précoce furent en mesure de rattraper le déficit d’extinction et d’atteindre des niveaux semblables aux autres groupes, néanmoins en demandant davantage de sessions. Aussi, une délétion des récepteurs astrocytaires aux glucocorticoïdes dans l’amygdale fut en mesure de renverser ce déficit tant dans le protocole court que dans le protocole long. Ces données suggèrent la signalisation glucocorticoïde astrocytaire comme déterminant clé des déficits d’extinction induits en réponse au stress précoce et permettent de suggérer un mécanisme par lequel les astrocytes médient certaines susceptibilités psycho-pathologiques induites par le stress précoce. / Stress can induce robust memory alterations, particularly through the magnification of emotionally salient memories (Roozendaal B,McEwen BS and Chattarji S, 2009). Individuals that have previously experienced extreme adversity in their childhood (ELS: early-life stress) present a higher incidence of psychiatric disorders in adulthood, including post-traumatic stress disorder (Malter Cohen M et al., 2013). Many behavioural dysfunctions associated with early-life stress are faithfully reflected in rodent models, notably the exacerbation of fear memories (Guadagno A et al., 2021). Glucocorticoids play a central role in stress responses. In fact, astrocytes have been shown to express a higher level of glucocorticoid receptors in comparison to neurons (Zhang Y et al., 2014). Despite this, very little is known regarding the implication of astrocytes in stress responses. This project aimed to determine whether behavioural impairments induced by early-life stress could explain the variability observed in exposure therapies, and to define whether astrocyte glucocorticoid signaling was involved in this process. Exposure therapy, the main paradigm used in the treatment of stress disorders, presents an important drop-out rate, often justified by a regression or a lack of improvement of the symptoms (Lewis C et al., 2020; Wells SY et al., 2023). In this optic, naive and ELS mice were subjected to a short fear extinction protocol. In contrast to naives, ELS mice were unable to reach the defined extinction efficacy threshold. With the goal of modeling an optimal treatment completion, mice underwent a prolonged extinction protocol. ELS mice were able to catch up to naive levels of extinction, although requiring more sessions. Additionally, an astrocytic glucocorticoid receptor knock-out (GRKO) was sufficient to reverse this deficit in both the short and long extinction protocol, implying a role for astrocyte glucocorticoid signaling in the long-term adverse effects of early-life stress. These data suggest astrocyte glucocorticoid signaling as a key player in extinction deficits occurring in response to early-life stress and suggest a mechanism through which astrocytes mediate some ELS-induced psycho-pathological susceptibilities.